聚氯乙烯(PVC)改性的研究.ppt

聚氯乙烯(PVC) 改性研究
加工容易
透光
柔性好
绝缘
耐酸碱
生产简单
产量大
优点
缺点
热稳定性欠佳
力学性能不好
耐老化性能差
耐寒性能不好
改性:
物理共混法制备高分子合金的方法是科研工作者受金属合金思想的启发而提出的。其基本原理是在基体树脂中引入其他种类的树脂或无机物质,各组分之间通过其自身相容性或加入增容剂后形成具有一定强度的界面,当其共混体系在受到冲击弯曲时,界面处会产生相与相的分离而吸收大量的能量,从而提高基体材料的性能。
1 PVC/ NBR 共混体系
相容性:丁腈橡胶(NBR) 是一种极性聚合物,与PVC的相容性随着NBR中丙稀腈含量的增加而提高,当AN含量为40%时相容性最好。PVC 与NBR 在150 ℃下进行机械共混时发现,即使体系中没有交联剂的存在, PVC/ NBR体系都能形成部分交联体系。
1 PVC/ NBR 共混体系
冲击强度:当AN的含量为20%时,与PVC的共混物的冲击强度最高
拉伸强度:PVC/NBR的共混物的拉伸强度与冲击强度的变化规律不同:它随NBR 中丙稀腈含量的增加而增加,AN含量低于50%的时候,两者成线性关系。
应用:
PVC/ NBR 共混物比未改性的PVC,在弹性、拉伸强度、耐磨性、耐油性。耐溶剂性都有显著的改善。目前广泛应用于生产耐油、耐腐蚀、防滑的工作鞋、各种密封衬垫、波纹管及其他柔性管材。电线包覆材料、电器绝缘零件以及泡沫塑料等。
NBR是不饱和橡胶,所以耐候性不好,可以通过硫化加以改善。
2 PVC/ EPDM共混体系
EPDM是乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物,在常温下呈柔软的橡胶态。EPDM 为非极性高聚物,因此在与PVC 进行共混改性时,两者之间的相容性极差。郑昌仁等[4]在共混体系中加入第三组分硫醇类化合物作为增容剂来提高两相之间的相容性,在共混过程中,硫醇类化合物一端与PVC 反应形成接枝物质,另一端则与EPDM缠绕在一起,其作用恰如在聚合物基复合材料中所用的偶联剂。通过增容剂的作用,PVC 与EPDM之间的界面得到强化,从而达到改性增韧之目的。加入硫醇类化合物的共混体系缺口冲击强度比PVC 基体树脂提高了6 倍以上。
3 PVC/MBS 共混体系
MBS 树脂是将甲基丙烯酸与苯乙烯的共聚物接枝于聚丁二烯或二苯橡胶上得到的一类高聚物。在高聚物分子链上,苯乙烯为刚性链段,聚丁二烯或丁苯橡胶为柔性链段,二者的协同效应赋予MBS 分子很好的柔韧性。
MBS与PVC有相近的溶解度参数,两者之间能形成良好相容性的共混体系。二者在高温处只有一个玻璃化温度Tg( ℃),介于两者的Tg 之间。
PVC/MBS 共混体系
利用SEM观察发现,在该体系中,MBS相中的MS 链段与PVC 相形成相容性很好的“连续相”,而橡胶链段则分散在连续相中形呈微观上的“分散相”。在受到冲击时,分散相橡胶链段与连续相之间能形成裂纹吸收和转移冲击能量。达到很好的增韧效果。
MBS的加入,使PVC获得兼有韧性和透光性能成为可能,所以MBS被称为PVC的透明性抗冲改性剂。